Drones hebben het potentieel om de manier waarop we landbouw bedrijven te moderniseren. Het gebruik van drones in de landbouw is wereldwijd al wijdverbreid voor tal van toepassingen, waaronder bewaking, veldonderzoek, gewasverkenning, sproeien en verspreidingstoepassingen.
Deze op afstand bestuurde vliegtuigsystemen (RPAS), die ofwel op afstand worden bestuurd via draadloze communicatie of geprogrammeerd zijn om het vooraf gedefinieerde pad af te leggen met behulp van navigatie-algoritmen die op controllers aan boord worden uitgevoerd, zijn ontworpen om nuttige lading te vervoeren, zoals camera's en sensoren met digitale beeldmogelijkheden die echte - Tijdige, nauwkeurige informatie over de gewasstatus, die kan leiden tot een efficiënt besluitvormingsproces.
Met behulp van deze gegevens kunnen boeren hun landoppervlakte nauwkeurig berekenen, gewassoorten en -waarheden classificeren, inzicht krijgen in de bodemgesteldheid, de gezondheid van planten en voorspelling van de gewasopbrengst, samen met plaagbestrijding, ziektebestrijding, irrigatie en bemesting, en adequaat plannen van de oogsten van hun gewassen. Dit verbetert de schaalgrootte en productiviteit en vervangt arbeidsintensieve en gevaarlijke conventionele methoden.
Potentiëlen
- Bodemanalyse voor veldplanning: Drones kunnen worden gebruikt voor bodem- en veldanalyse voor irrigatie, plantplanning en stikstofgehalte in de bodem. Daarnaast helpt de drone bij het produceren van nauwkeurige 3D-kaarten die kunnen worden gebruikt om bodemanalyses uit te voeren op bodemeigenschappen, vochtgehalte en bodemerosie.
- Gewascontrole: Gewasmonitoring is de grootste hoofdpijn voor boeren en verschillende andere belanghebbenden die te maken hebben met landbouwactiviteiten. Deze uitdaging is ook verergerd met de opkomst van onvoorspelbare weerpatronen, wat heeft geleid tot toenemende risico's op gewasverlies en onderhoudskosten. Drones kunnen worden gebruikt om hun monitoringroutes in te stellen door multispectrale geospatiale en temporele datasets te verzamelen op vooraf gedefinieerde schalen met betrekking tot gewasontwikkeling en gezondheid. Gegevensanalyse helpt bij het verkrijgen van inzicht in de gezondheid van gewassen, veel voordat ze zichtbaar worden door handmatige veldverkenning.
- Zaadpeul planten: Hoewel uitgevonden maar nog zelden gangbaar, hebben sommige bedrijven een extra hulpstuk bedacht onder de drone-systemen die in staat zijn om peul met zaad en plantenvoedingsstoffen in de reeds voorbereide grond te schieten. Dit helpt de plantkosten te verlagen.
- Gewasspuiten: Drones kunnen reservoirs van geschikte grootte vervoeren, die in minder tijd kunnen worden gevuld met meststoffen, herbiciden of pesticiden voor het besproeien van gewassen op grote gebieden. Gewasspuiten is veel veiliger en kosteneffectief door de autonome en voorgeprogrammeerde werking op specifieke schema's en routes. Drones zijn ook geprogrammeerd om hun hoogte en snelheid zelf aan te passen met behulp van ultrasone echo, TOF-lasers en GNSS-signalen om uniforme en optimale spuitresultaten te bereiken over verschillende topografieën. Slimme boerderijen gebruiken drones voor landbouwspuiten, waardoor het menselijk contact met meststoffen, pesticiden en andere schadelijke chemicaliën wordt verminderd. Drones zijn ook onvergelijkbaar als het gaat om het spotten van behandelingen die geautomatiseerd zijn met stressdetectietechnologie, die sensoren en camera's gebruikt en erop werkt terwijl de gezonde delen intact blijven. Drones verbeteren de spuitcapaciteit tot vijf keer sneller dan met traditionele machines.
- Gewasgezondheidsbeoordeling: Planten reflecteren zichtbaar en nabij-infrarood licht en de intensiteit ervan varieert met de gezondheidsstatus en het stressniveau dat planten ervaren. Drones die zijn uitgerust met sensoren die gewassen kunnen scannen met zichtbaar en nabij-infrarood licht, kunnen worden gebruikt om de gezondheid van gewassen in de loop van de tijd te volgen en de reactie op herstelde maatregelen te volgen.
- Irrigatie: Drones geladen met thermische, multispectrale of hyperspectrale sensoren kunnen de delen van het veld met vochttekorten identificeren met behulp van multispectrale indices. Dit helpt bij het nauwkeurig plannen van tijdige irrigatie naar de geïdentificeerde gebieden.
- Gewasbewaking: Het is bijna onmogelijk om de algehele staat van gewassen op grote velden in te schatten. Op drones gebaseerde landbouwkartering kan boeren helpen om per gebied op de hoogte te blijven van de plantenstatus en om aan te geven welke akkergebieden aandacht nodig hebben. Drones inspecteren het veld met infraroodcamera's en bepalen de lichtabsorptie om de staat van gewassen in te schatten. Op basis van realtime en nauwkeurige informatie kunnen boeren de conditie van planten op elke plek op het veld verbeteren. Dit kenmerk van gewastoezicht en gewasgezondheidsbeoordeling vormt ook de basis van het gebruik van drones voor het verbeteren van landbouwverzekeringsinstrumenten voor het kruisverifiëren van verzekeringsclaims van boeren.
- Boom/gewas biomassa schatting: De dichtheid van het gewas/de boomkruinen en de afstand tot het grondoppervlak kunnen worden gemeten met behulp van ultracompacte LiDAR-sensoren die op drones zijn gemonteerd. Dit maakt het mogelijk om de biomassaverandering van bomen/gewas te beoordelen, afgeleid van differentiële hoogtemetingen die de basis vormen voor het schatten van de houtproductie in bossen en productieschattingen in gewassen zoals suikerriet.
- Bestrijding van onkruid, insecten, plagen en ziekten: Naast de bodemgesteldheid kunnen drones boeren ook detecteren en informeren over percelen die zijn aangetast door onkruid, ziekten en insectenplagen. Op basis van deze informatie kunnen boeren het gebruik van chemicaliën optimaliseren die nodig zijn om plagen te bestrijden, de kosten te verlagen en bij te dragen aan een betere gezondheid van het veld.
- Vogels schrikken: Vogels zijn het grootste probleem na het zaaien van zaden van veel gewassen. Dit heeft arbeid nodig om het veld te beschermen. Een paar dronevluchten kunnen de vogels wegjagen van het veld.
Knelpunten
Ondanks deze mogelijkheden hebben drones hun eigen uitdagingen en knelpunten, zoals:
- Vliegtijd en bereik: Door de relatief hogere payloads is de vliegduur van drones die in de landbouw worden gebruikt kort, variërend van 20-60 minuten. Dit resulteert in een beperkte dekking van het land bij elke lading. De kosten van drones nemen aanzienlijk toe met de langere vliegtijd.
- Connectiviteit: Online dekking is meestal niet beschikbaar op akkerbouwbedrijven. In een dergelijke situatie moet elke boer die drones wil gebruiken investeren in connectiviteit of een drone kopen met lokale gegevensopslagcapaciteit in een formaat dat later kan worden overgedragen en verwerkt.
- Initiële kosten: Meestal hebben landbouwdrones die voor landmetingen worden gebruikt vaste vleugels en kunnen ze tot $ 25.000 kosten (Precision Hawk's Lancaster) op basis van functies en sensoren die nodig zijn voor het uitvoeren van het beoogde gebruik. Sommige drones zijn duurder omdat het de kosten van beeldsensoren, software, hardware en hulpmiddelen omvat. De initiële kosten zijn ook evenredig met de capaciteit van het laadvermogen en de vluchtduur, afgezien van sensoren en functies.
- Weerafhankelijkheid: Onder winderige of regenachtige omstandigheden is vliegen met drones niet eenvoudig, in tegenstelling tot traditionele vliegtuigen. Drones zijn weersafhankelijk.
- Kennis en vaardigheid: Een gemiddelde boer kan de drone-beelden niet analyseren, omdat het gespecialiseerde vaardigheden en kennis vereist om ze te vertalen naar bruikbare informatie. Onder deze omstandigheden moet de boer de vaardigheden en kennis van beeldverwerkingssoftware verwerven of bekwaam personeel inhuren dat vertrouwd is met de analysesoftware.